400 Gb/s，光芯片迎来里程碑

文章摘要

【关 键 词】 数据中心、光通信、硅光子、调制器、带宽升级

连接数据中心内密集计算机的光链路正迎来关键升级。至少有两家公司——Imec和NLM Photonics——已实现或即将实现每通道400千兆位/秒的数据传输速率，这是数据中心的下一个关键目标。这些进展基于硅基材料，而非依赖新技术，标志着硅光子技术的持续突破。

当前数据中心的光收发器典型速率为每通道100 Gb/s，正快速向200 Gb/s过渡。AI训练集群等计算密集型应用的爆炸式增长，推动了对更大带宽、更高性能和更高效率的迫切需求，使400 Gb/s成为新的里程碑。为满足需求，研究人员探索了多种技术路径，包括MicroLED互连线和磷化铟等新材料平台，但这些方案存在晶圆尺寸小、成本高等限制。

Imec通过开发硅锗电吸收调制器取得突破。该器件首次在硅基平台上实现每通道448 Gb/s速率，兼具低功耗、紧凑体积和高速运行优势。其面积仅300平方微米，可利用标准CMOS制造工艺实现规模生产。虽然当前测试设备限制了更高速度的验证，但该技术已展现出在C波段通信中的潜力。Imec正与合作伙伴探索其在AI训练集群中的应用，并计划在真实数据中心环境中验证性能稳定性。

NLM Photonics则采用硅-有机混合光子学技术，其芯片集成八个马赫-曾德尔调制器。第三方测试显示单通道速率达224 Gb/s，目标是与合作伙伴共同演示400 Gb/s链路。该技术工作电压低于1V，效率比传统硅光子调制器高10-15倍，芯片面积更小至17平方毫米。有机材料的引入未对现有产线造成干扰，且通过封装技术通过了严苛的环境测试。NLM正在开发下一代材料以拓展至量子计算等新领域。

两项进展表明，硅基平台仍具备显著发展空间，可能改变业界对硅光子技术无法突破400 Gb/s的固有认知。Imec的方案更贴近现有制造体系，而NLM的创新材料则展现出”超越硅”的潜力。随着数据中心对高速连接需求的持续增长，这些技术路径的竞争将进一步推动光通信技术的演进。

原文和模型

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【原文作者】 半导体行业观察
【摘要模型】 deepseek/deepseek-v3-0324
【摘要评分】 ★★★★☆

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